Aluminiumnitridpulver (AlN) ist ein vielseitiges Material, das für seine außergewöhnlichen thermischen und elektrischen Eigenschaften bekannt ist. Seine Anwendungen reichen von der Elektronik über die Metallurgie bis hin zur Keramik und machen es zu einem wichtigen Bestandteil der modernen Technologie. Dieser Leitfaden bietet einen detaillierten Überblick über AlN-Pulver, von seiner Zusammensetzung und seinen Eigenschaften bis hin zu seinen verschiedenen Anwendungen und Vorteilen. Außerdem vergleichen wir verschiedene Modelle, untersuchen die Vor- und Nachteile und beantworten häufig gestellte Fragen.
Überblick über Aluminiumnitrid-Pulver
Aluminiumnitrid (AlN) ist ein keramisches Material mit einzigartigen Eigenschaften, die es von anderen Verbindungen unterscheiden. AlN-Pulver ist bekannt für seine hohe Wärmeleitfähigkeit, seine hervorragende elektrische Isolierung und seine Stabilität unter extremen Bedingungen und ist in Branchen wie der Halbleiterindustrie, der Luft- und Raumfahrt und der Energiebranche unverzichtbar.
Hauptmerkmale von AlN-Pulver
- Hohe Wärmeleitfähigkeit: Effiziente Wärmeableitung.
- Elektrische Isolierung: Ideal für elektronische Geräte.
- Chemische Stabilität: Widerstandsfähig gegen Korrosion und Oxidation.
- Breite Bandlücke: Geeignet für elektronische Anwendungen mit hoher Leistung.
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| Wärmeleitfähigkeit | 170-200 W/mK |
| Elektrischer Widerstand | >10ⁱ⁰ Ω-cm |
| Schmelzpunkt | 2,200°C |
| Dichte | 3,26 g/cm³ |
| Kristallstruktur | Wurtzit |
Arten und Modelle von AlN-Pulver
Es gibt verschiedene Modelle von AlN-Pulver, die für bestimmte Anwendungen zugeschnitten sind. Nachstehend finden Sie eine Liste der gängigen Modelle mit Beschreibungen:
- Klasse A-100: Hochreines Pulver mit niedrigem Sauerstoffgehalt, ideal für elektronische Hochleistungssubstrate.
- ThermaAlN-150: Entwickelt für Anwendungen, die eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit erfordern.
- NanoAlN-50: Partikel im Nanobereich für moderne Beschichtungen und Verbundwerkstoffe.
- EcoAlN-200: Umweltfreundliche Option mit nachhaltigen Produktionsmethoden.
- UltraFein-300: Ultrafeines Pulver für Präzisionsanwendungen in der Halbleiterindustrie.
- AlN-XTreme: Erhöhte Zähigkeit für Strukturkeramiken.
- SuperPure-500: Höchste Reinheit für Forschung und spezielle Anwendungen.
- IndustriellAlN-700: Kostengünstige Option für Massenanwendungen in der allgemeinen Industrie.
- PuderFlex-400: Flexible Korngrößen für verschiedene Anwendungen.
- KühlkörperAlN-800: Speziell für Kühlkörper und Wärmemanagementanwendungen entwickelt.
| Name des Modells | Hauptmerkmal | Primäre Anwendung |
| Klasse A-100 | Hohe Reinheit, niedriger Sauerstoffgehalt | Elektronische Substrate |
| ThermaAlN-150 | Hervorragende Wärmeleitfähigkeit | Wärmeableitung |
| NanoAlN-50 | Partikel in Nanogröße | Beschichtungen, Verbundwerkstoffe |
| EcoAlN-200 | Nachhaltige Produktion | Allgemeine industrielle Nutzung |
| UltraFein-300 | Ultrafeines Korn | Präzisions-Elektronik |
| AlN-XTreme | Erhöhte Zähigkeit | Strukturelle Keramiken |
| SuperPure-500 | Ultrahohe Reinheit | Forschung, spezialisierte Elektronik |
| IndustriellAlN-700 | Kostengünstig | Industrielle Anwendungen in großen Mengen |
| PuderFlex-400 | Vielseitige Korngrößen | Vielfältige Anwendungen |
| KühlkörperAlN-800 | Optimiert für Wärmesenken | Thermisches Management |
Zusammensetzung von AlN-Pulver
Aluminiumnitrid-Pulver besteht hauptsächlich aus Aluminium (Al) und Stickstoff (N). Je nach Herstellungsverfahren enthält die Zusammensetzung häufig Spuren von Verunreinigungen wie Sauerstoff oder Kohlenstoff.
| Element | Prozentsatz |
| Aluminium (Al) | 50-55% |
| Nitrogen (N) | 45-50% |
| Sauerstoff (O) | <0.5% |
| Kohlenstoff (C) | <0.2% |
Die Hersteller erreichen eine hohe Reinheit durch Verfahren wie die carbothermische Reduktion oder die direkte Nitrierung.
Eigenschaften von AlN-Pulver
Physikalische Eigenschaften
- Die Dichte: 3,26 g/cm³
- Farbe: Hellgrau oder cremefarben
- Partikelgröße: Bereiche von Nanometern bis Mikrometern
Thermische Eigenschaften
- Wärmeausdehnungskoeffizient: 4.3 × 10-⁶ /°C
- Wärmeleitfähigkeit: 170-200 W/mK
Elektrische Eigenschaften
- Dielektrizitätskonstante: 8,6 bei 1 MHz
- Elektrischer spezifischer Widerstand: >10ⁱ⁰ Ω-cm
Chemische Eigenschaften
- Unter den meisten Bedingungen chemisch inert
- Widerstandsfähig gegen Korrosion und Oxidation
| Eigentum | Beschreibung |
| Dichte | 3,26 g/cm³ |
| Thermische Ausdehnung | Niedrig, ideal für stabile Strukturen |
| Chemische Beständigkeit | Hohe Oxidationsbeständigkeit |
| Elektrischer Widerstand | Hervorragende Isolationseigenschaften |
Anwendungen von AlN-Pulver
Aluminiumnitrid-Pulver ist in verschiedenen Branchen weit verbreitet. Hier sind einige der wichtigsten Anwendungen:
| Industrie | Anmeldung |
| Elektronik | Substrate, Wärmesenken, Materialien für thermische Schnittstellen |
| Keramik | Strukturbauteile, Hochtemperaturbeschichtungen |
| Luft- und Raumfahrt | Wärmemanagement-Systeme |
| Energie | LED-Technik, Fotovoltaikanlagen |
| Metallurgie | Tiegel, Hilfsmittel zur Metallveredelung |
| Medizinische Geräte | Biokompatible Keramik |
Spezifikationen, Größen, Güteklassen und Normen
AlN-Pulver gibt es in verschiedenen Größen und Qualitäten für unterschiedliche Anwendungen. Nachstehend finden Sie einen detaillierten Vergleich:
| Spezifikation | Bereich/Wert |
| Partikelgröße | 0,1-10 Mikrometer |
| Reinheitsgrad | 95%-99.99% |
| Wärmeleitfähigkeit | 170-200 W/mK |
| Sauerstoffgehalt | <0.5% |
| Normen | ASTM C1685, ISO 9001 |
Lieferanten und Preisgestaltung
AlN-Pulver ist bei verschiedenen Anbietern weltweit erhältlich. Der Preis hängt von der Reinheit, der Partikelgröße und der Bestellmenge ab.
| Anbieter | Produkt | Preis (USD/kg) | MOQ |
| Materion | Klasse A-100 | $150-$200 | 1 kg |
| Hochleistungskeramik | ThermaAlN-150 | $180-$250 | 5 kg |
| NanoMaterials Inc. | NanoAlN-50 | $300-$400 | 1 kg |
| GreenTech Werkstoffe | EcoAlN-200 | $120-$170 | 10kg |
Vorteile und Beschränkungen von AlN-Pulver
Vorteile
- Hohe Wärmeleitfähigkeit für effiziente Wärmeableitung.
- Ausgezeichnete elektrische Isolationseigenschaften.
- Chemisch stabil und oxidationsbeständig.
Beschränkungen
- Relativ hohe Produktionskosten.
- Die spröde Beschaffenheit schränkt mechanische Anwendungen ein.
- Anfälligkeit für Hydrolyse unter bestimmten Bedingungen.
| Aspekt | Vorteile | Beschränkungen |
| Wärmeleitfähigkeit | Hoch | Keine |
| Elektrische Eigenschaften | Hervorragende Isolierung | Nicht leitfähig |
| Kosten | High-End-Anwendungen rechtfertigen die Kosten | Teuer für den allgemeinen Gebrauch |
FAQ
| Frage | Antwort |
| Wofür wird AlN-Pulver verwendet? | Es wird in der Elektronik-, Keramik-, Luft- und Raumfahrt-, Energie- und Medizinindustrie verwendet. |
| Warum ist AlN-Pulver teuer? | Die hohen Kosten sind auf komplexe Produktionsverfahren und hohe Reinheitsgrade zurückzuführen. |
| Wie wird AlN-Pulver hergestellt? | Es wird in der Regel durch carbothermische Reduktion oder direkte Nitridierung hergestellt. |
| Kann AlN-Pulver Strom leiten? | Nein, es ist ein ausgezeichneter elektrischer Isolator. |
| Ist AlN umweltfreundlich? | Ja, insbesondere umweltfreundliche Sorten wie EcoAlN-200. |